專利名稱：一種余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置及綜合控制與保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組的綜合控制與保護(hù)裝置及綜合控制與保護(hù)方法，屬于電系統(tǒng)中的控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)分發(fā)電機(jī)控制部分和汽輪機(jī)控制部分，汽輪機(jī)控制部分一般均有專用的集成化的控制器控制。發(fā)電機(jī)組的控制和保護(hù)則采用分立的單功能器件構(gòu)成，如圖3所示；發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)控制和發(fā)電機(jī)組的逆功率、過流、過壓、單相接地、電網(wǎng)失電以及發(fā)電機(jī)有功測量和發(fā)電機(jī)組的無功控制等均采用分立的單功能器件，通過這些單功能器件的控制來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的各種保護(hù)及與市電并網(wǎng)和輸出功率因數(shù)固定的無功功率等功能。汽輪機(jī)控制器則實(shí)現(xiàn)控制有功功率的輸出功能。由于現(xiàn)有技術(shù)分立的單功能器件多，存在的缺點(diǎn)有I、不能與上位機(jī)通信，不利于集中監(jiān)控與診斷；2、控制系統(tǒng)本身存在結(jié)構(gòu)性成本大，包括耗材較多；3、每個(gè)單功能器件需單獨(dú)安裝、調(diào)試和校正，增加調(diào)試的復(fù)雜性和人工成本；4、過多的單功能器件還一定程度上影響整機(jī)的可靠性；5、占用的安裝空間大，配套的控制柜體積相應(yīng)較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種集成度高，成本大大減少，性價(jià)比好，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，安裝方便，調(diào)試工作量變小，適用范圍廣的余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組的綜合控制與保護(hù)裝置，發(fā)電機(jī)組的無功控制等集成在該裝置中，全面提升原有控制系統(tǒng)的性能，不但能取代現(xiàn)有技術(shù)中原有的由分立單功能器件構(gòu)成的控制系統(tǒng)，而且具有高效和高可靠性地完成發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)控制，以及發(fā)電機(jī)組的逆功率、過流、過壓、單相接地、電網(wǎng)失電和發(fā)電機(jī)有功測量，能與上位機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控與診斷的目的。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用本發(fā)明的上述裝置對余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行綜合控制與保護(hù)方法，該方法主要通過控制計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，方法簡便、自動(dòng)化程度高、易于操作、穩(wěn)定可靠。本發(fā)明余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組的綜合控制與保護(hù)裝置的技術(shù)方案是
一種余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，它包括控制計(jì)算機(jī)、電壓傳感器、電流傳感器、通信單元、以及故障保護(hù)與報(bào)警信號單元；所述電壓傳感器和電流傳感器安裝在發(fā)電機(jī)輸出線路上，并通過模擬連線與控制計(jì)算機(jī)相連，用于測出發(fā)電機(jī)組輸出電壓、電流和電網(wǎng)電壓，并將所測參數(shù)送到控制計(jì)算機(jī)計(jì)算發(fā)電機(jī)的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率以及發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)頻率，經(jīng)判斷處理后，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的保護(hù) 和控制；所述控制計(jì)算機(jī)還連接有一個(gè)與發(fā)電機(jī)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器連接的電壓及無功控制信號單元；一個(gè)與汽輪機(jī)控制器連接的速度控制信號單元及有功功率輸出信號單元。所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其故障保護(hù)與報(bào)警信號單元通過與計(jì)算機(jī)連接，輸出故障保護(hù)信號與報(bào)警信號，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)過欠壓保護(hù)、過欠頻保護(hù)、電網(wǎng)失電保護(hù)、逆功率保護(hù)以及單相接地保護(hù)。所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其控制計(jì)算機(jī)分別與發(fā)電機(jī)開關(guān)狀態(tài)信號單元、電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)信號單元、發(fā)電機(jī)電壓測量信號單元及三相電流測量信號單元連接，采集所連接單元的信號，經(jīng)通信單元將發(fā)電機(jī)電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其電壓傳感器是電壓互感器，控制計(jì)算機(jī)通過三相電壓測量信號單元與電壓傳感器連接；電流傳感器是電流互感器，控制計(jì)算機(jī)通過三相電流測量信號單元與電流傳感器連接。所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其控制計(jì)算機(jī)是ARM計(jì)算機(jī)。所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其控制計(jì)算機(jī)上設(shè)置的儀器包 括參數(shù)顯示儀、通訊控制儀和有功功率變送儀。使用本發(fā)明的綜合控制與保護(hù)裝置對余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行綜合控制與保護(hù)方法的技術(shù)方案，包括下述步驟
A、發(fā)電機(jī)的恒功率因數(shù)控制
控制計(jì)算機(jī)計(jì)算出有功功率及無功功率的大小，經(jīng)電壓及無功控制信號單元輸出4 20mA控制信號給發(fā)電機(jī)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，用于實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的恒功率因數(shù)控制；
B、汽輪機(jī)有功功率反饋及頻率控制
控制計(jì)算機(jī)經(jīng)有功功率輸出信號單元輸出4 20mA有功信號給汽輪機(jī)控制器，用于汽輪機(jī)有功功率控制的功率反饋信號，由汽輪機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)有功功率控制；經(jīng)速度控制信號單元用于并網(wǎng)時(shí)汽輪機(jī)的頻率控制。C、發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)與頻率調(diào)節(jié)
控制計(jì)算機(jī)計(jì)算出發(fā)電機(jī)電壓、電網(wǎng)電壓、發(fā)電機(jī)頻率、電網(wǎng)頻率以及發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相角差，經(jīng)電壓及無功控制信號單元輸出4 20mA控制信號給自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，經(jīng)速度控制信號單元輸出開關(guān)量增減信號給汽輪機(jī)控制器，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)與汽輪機(jī)頻率調(diào)節(jié);
D、發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并網(wǎng)
發(fā)電機(jī)輸出電壓、頻率和相位與電網(wǎng)電壓、頻率、相位滿足同期并網(wǎng)的條件后，控制計(jì)算機(jī)通過發(fā)電機(jī)出口開關(guān)分合控制單元輸出控制信號給發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并網(wǎng)；
E發(fā)電機(jī)保護(hù)與報(bào)警
控制計(jì)算機(jī)計(jì)算出發(fā)電機(jī)輸出電壓、電流和頻率與設(shè)定值進(jìn)行比較和判斷，經(jīng)故障保護(hù)與報(bào)警信號單元輸出發(fā)電機(jī)過欠壓保護(hù)、過欠頻保護(hù)、電網(wǎng)失電保護(hù)、逆功率保護(hù)以及單相接地保護(hù)信號并報(bào)警；
F、遠(yuǎn)程監(jiān)控
控制計(jì)算機(jī)計(jì)算出發(fā)電機(jī)電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)通信單元與上位機(jī)通信，將這些參數(shù)傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。


圖I為本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)的示意 圖2為本發(fā)明所述裝置的控制系統(tǒng)原理示意 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的控制系統(tǒng)原理示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的名稱為1 一控制計(jì)算機(jī)，2 —電壓傳感器,2. I 一三相電壓測量信號單兀，2. 2 一三相電壓測量信號單兀，3 —電流傳感器，，5 —通信單兀，6 —發(fā)電機(jī)，，6. I —自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，7 —汽輪機(jī)，8 —汽輪機(jī)控制器，9 一電壓及無功控制信號單元，11 一速度控制信號單元，12 —有功功率輸出信號單元，13 —發(fā)電機(jī)開關(guān)狀態(tài)信號單元，14 一電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)信號單元，15 —故障保護(hù)與報(bào)警信號單元，16 一發(fā)電機(jī)出口開關(guān)分合控制單元。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如下
實(shí)施例I :如圖1、2所示，是本發(fā)明裝置的基本實(shí)施例。一種余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，它包括控制計(jì)算機(jī)I、電壓傳感器2、電流傳感器3、通信單元5、以及故障保護(hù)與報(bào)警信號單元15;所述電壓傳感器2和電流傳感器3安裝在發(fā)電機(jī)6輸出線路上，并通過模擬連線與控制計(jì)算機(jī)I相連，用于測出發(fā)電機(jī)組6輸出電壓、電流和電網(wǎng)電壓，并將所測參數(shù)送到控制計(jì)算機(jī)I計(jì)算發(fā)電機(jī)6的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率以及發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)頻率，經(jīng)判斷處理后，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)6的保護(hù)和控制；所述控制計(jì)算機(jī)I還連接有一個(gè)與發(fā)電機(jī)6的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器6. I連接的電壓及無功控制信號單元9 ;一個(gè)與汽輪機(jī)控制器8連接的速度控制信號單元11及有功功率輸出信號單元12。所述故障保護(hù)與報(bào)警信號單元15通過與計(jì)算機(jī)I連接，輸出故障保護(hù)信號與報(bào)警信號，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)6過欠壓保護(hù)、過欠頻保護(hù)、電網(wǎng)失電保護(hù)、逆功率保護(hù)以及單相接地保護(hù)。所述控制計(jì)算機(jī)I分別與發(fā)電機(jī)開關(guān)狀態(tài)信號單元13、電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)信號單元14、發(fā)電機(jī)電壓測量信號單元2. I及三相電流測量信號單元3. I連接，采集所連接單元的信號，經(jīng)通信單元5將發(fā)電機(jī)電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。所述電壓傳感器2是電壓互感器，控制計(jì)算機(jī)I通過三相電壓測量信號單元2. I與電壓傳感器2連接；電流傳感器3是電流互感器，控制計(jì)算機(jī)I通過三相電流測量信號單元3. I與電流傳感器3連接。所述控制計(jì)算機(jī)I是ARM計(jì)算機(jī)。所述控制計(jì)算機(jī)I上設(shè)置的儀器包括參數(shù)顯示儀、通訊控制儀和有功功率變送儀。實(shí)施例2 :與實(shí)施例I不同的是一個(gè)具體較優(yōu)的技術(shù)方案控制計(jì)算機(jī)I是采用32位ARM單片機(jī)，硬件集成度高，液晶顯示LCD為132x64，帶背光，中文、英文及其他多種語言可選界面操作，PC機(jī)通過USB接口調(diào)整控制器參數(shù)，通過RS485接口單元調(diào)整及監(jiān)測；通信單元5具有用RS485通訊接口，利用MODBUS協(xié)議能實(shí)現(xiàn)遙控功能。實(shí)施例3 :是使用本發(fā)明裝置對余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行綜合控制與保護(hù)方法的實(shí)施例，方法步驟如下
A、發(fā)電機(jī)的恒功率因數(shù)控制
控制計(jì)算機(jī)I計(jì)算出有功功率及無功功率的大小，經(jīng)電壓及無功控制信號單元9輸出4 20mA控制信號給發(fā)電機(jī)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器6. 1，用于實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)6的恒功率因數(shù)控制；
B、汽輪機(jī)有功功率反饋及頻率控制
控制計(jì)算機(jī)I經(jīng)有功功率輸出信號單元12輸出4 20mA有功信號給汽輪機(jī)控制器8，用于汽輪機(jī)7有功功率控制的功率反饋信號，由汽輪機(jī)控制器8實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)有功功率控制；經(jīng)速度控制信號單元11用于并網(wǎng)時(shí)汽輪機(jī)的頻率控制；
C、發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)與頻率調(diào)節(jié)
控制計(jì)算機(jī)I計(jì)算出發(fā)電機(jī)電壓、電網(wǎng)電壓、發(fā)電機(jī)頻率、電網(wǎng)頻率以及發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相角差，經(jīng)電壓及無功控制信號單元9輸出4 20mA控制信號給自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器6. I，經(jīng)速度控制信號單元11輸出開關(guān)量增減信號給汽輪機(jī)控制器8，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)6電壓調(diào)節(jié)與汽輪機(jī)頻率調(diào)節(jié)；
D、發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并網(wǎng)
發(fā)電機(jī)6輸出電壓、頻率和相位與電網(wǎng)電壓、頻率、相位滿足同期并網(wǎng)的條件后，控制計(jì)算機(jī)I通過發(fā)電機(jī)出口開關(guān)分合控制單元16輸出控制信號給發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并網(wǎng)； E、發(fā)電機(jī)保護(hù)與報(bào)警
控制計(jì)算機(jī)I計(jì)算出發(fā)電機(jī)6輸出電壓、電流和頻率與設(shè)定值進(jìn)行比較和判斷，經(jīng)故障保護(hù)與報(bào)警信號單元15輸出發(fā)電機(jī)6過欠壓保護(hù)、過欠頻保護(hù)、電網(wǎng)失電保護(hù)、逆功率保護(hù)以及單相接地保護(hù)信號并報(bào)警；
F、遠(yuǎn)程監(jiān)控
控制計(jì)算機(jī)I計(jì)算出發(fā)電機(jī)電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)通信單元5與上位機(jī)通信，將這些參數(shù)傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。結(jié)合本發(fā)明的技術(shù)方案、原理對本發(fā)明的顯著技術(shù)效果說明如下
汽輪機(jī)控制器采用WoodWard公司的SC505，用于汽輪發(fā)電機(jī)的有功控制。SC505檢測現(xiàn)場壓力、發(fā)電機(jī)有功功率、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、并網(wǎng)狀態(tài)，經(jīng)運(yùn)算處理后，輸出4-20mA控制信號控制汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開度，從而達(dá)到控制汽輪機(jī)有功功率大小的目的。本發(fā)明的綜合控制與保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)汽輪發(fā)電機(jī)的無功控制，汽輪發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)，汽輪發(fā)電機(jī)的各種電氣保護(hù)，并輸出有功信號給汽輪機(jī)控制器SC505。綜合控制與保護(hù)裝置在并網(wǎng)之前，檢測發(fā)電機(jī)電壓，電網(wǎng)電壓，分別送出控制信號給汽輪機(jī)控制器和自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR，以控制發(fā)電機(jī)頻率、電壓，當(dāng)滿足同期并網(wǎng)條件后，控制發(fā)電機(jī)出口開關(guān)合閘，與市電并網(wǎng)。綜合控制與保護(hù)裝置檢測發(fā)電機(jī)電壓、電流，計(jì)算發(fā)電機(jī)有功功率并輸出4-20mA信號給汽輪機(jī)控制器，作為汽輪機(jī)控制器有功反饋信號。同時(shí)綜合控制與保護(hù)裝置根據(jù)檢測到的有功功率，按固定功率因數(shù)方式，輸出控制信號給自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR，以實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)的無功控制。在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中，綜合控制與保護(hù)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)電機(jī)電流、電壓、逆功、電網(wǎng)頻率變化率以實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)的各種電氣保護(hù)和報(bào)警。綜合控制與保護(hù)裝置通過通訊方式將發(fā)電機(jī)各種參數(shù)傳遞給上位計(jì)算機(jī)，用于上位機(jī)的集中控制。更具體地說
I、控制計(jì)算機(jī)作為中央控制單元，采用32位ARM單片機(jī)，硬件集成度高，液晶顯示LCD為132x64，帶背光，中文、英文及其他多種語言可選界面操作，且可現(xiàn)場選擇，方便工廠調(diào)試人員試機(jī)。實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)的精密測量，定值調(diào)節(jié)及定時(shí)閥值整定等功能，可使用PC機(jī)通過USB接口調(diào)整控制器參數(shù)，又可使用PC機(jī)通過RS485接口單元調(diào)整及監(jiān)測，其結(jié)構(gòu)緊湊，接線簡單，可靠性高。2、將汽輪發(fā)電機(jī)各種保護(hù)及并網(wǎng)、無功功率控制、有功測量集成于該裝置中，檢測發(fā)電機(jī)電壓、電流信號，電網(wǎng)電壓信號，各開關(guān)狀態(tài)量信號，經(jīng)軟硬件濾波處理后，計(jì)算發(fā)電機(jī)有功、無功、逆功、電流、電壓、電網(wǎng)電壓、頻率變化率等參數(shù)，并對相關(guān)參數(shù)判斷處理。輸出各種保護(hù)及控制信號。3、采用RS485通訊接口。利用MODBUS協(xié)議可實(shí)現(xiàn)遙控功能。4、輸出4_20mA有功測量信號給汽輪機(jī)控制器，作為汽輪機(jī)控制器功率反饋。
5、輸出為4-20mA信號給發(fā)電機(jī)AVR (自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)時(shí)發(fā)電機(jī)電壓控制和并網(wǎng)后發(fā)電機(jī)自動(dòng)恒功率因數(shù)控制。6、輸出開關(guān)量控制信號給汽輪機(jī)控制器，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)時(shí)對 汽輪機(jī)速度控制，以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率同步。本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其特征在于，它包括控制計(jì)算機(jī)(I)、電壓傳感器(2)、電流傳感器(3)、通信單元(5)、以及故障保護(hù)與報(bào)警信號單元(15);所述電壓傳感器(2)和電流傳感器(3)安裝在發(fā)電機(jī)(6)輸出線路上，并通過模擬連線與控制計(jì)算機(jī)(I)相連，用于測出發(fā)電機(jī)組(6)輸出電壓、電流和電網(wǎng)電壓，并將所測參數(shù)送到控制計(jì)算機(jī)(I)計(jì)算發(fā)電機(jī)(6)的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率以及發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)頻率，經(jīng)判斷處理后，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)￠)的保護(hù)和控制；所述控制計(jì)算機(jī)(I)還連接有一個(gè)與發(fā)電機(jī)￠)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(6. I)連接的電壓及無功控制信號單元(9);一個(gè)與汽輪機(jī)控制器(8)連接的速度控制信號單元(11)及有功功率輸出信號單元(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其特征在于，故障保護(hù)與報(bào)警信號單元(15)通過與計(jì)算機(jī)(I)連接，輸出故障保護(hù)信號與報(bào)警信號，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)(6)過欠壓保護(hù)、過欠頻保護(hù)、電網(wǎng)失電保護(hù)、逆功率保護(hù)以及單相接地保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其特征在于，控制計(jì)算機(jī)(I)分別與發(fā)電機(jī)開關(guān)狀態(tài)信號單元(13)、電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)信號單元(14)、發(fā)電機(jī)電壓測量信號單元(2. I)及三相電流測量信號單元(3. I)連接，采集所連接單元的信號，經(jīng)通信單元(5)將發(fā)電機(jī)電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其特征在于，所述電壓傳感器(2)是電壓互感器，控制計(jì)算機(jī)(I)通過三相電壓測量信號單元(2. I)與電壓傳感器(2)連接；電流傳感器(3)是電流互感器，控制計(jì)算機(jī)(I)通過三相電流測量信號單元(3. I)與電流傳感器(3)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其特征在于，所述控制計(jì)算機(jī)(I)是ARM計(jì)算機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組綜合控制與保護(hù)裝置，其特征在于，所述控制計(jì)算機(jī)(I)上設(shè)置的儀器包括參數(shù)顯示儀、通訊控制儀和有功功率變送儀。
7.一種使用上述任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置對余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行綜合控制與保護(hù)方法，其特征在于，包括下述步驟 A、發(fā)電機(jī)的恒功率因數(shù)控制 控制計(jì)算機(jī)(I)計(jì)算出有功功率及無功功率的大小，經(jīng)電壓及無功控制信號單元(9)輸出4 20mA控制信號給發(fā)電機(jī)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(6. I),用于實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)(6)的恒功率因數(shù)控制； B、汽輪機(jī)有功功率反饋及頻率控制 控制計(jì)算機(jī)(I)經(jīng)有功功率輸出信號單元(12)輸出4 20mA有功信號給汽輪機(jī)控制器(8)，用于汽輪機(jī)(7)有功功率控制的功率反饋信號，由汽輪機(jī)控制器(8)實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)有功功率控制；經(jīng)速度控制信號單元(11)用于并網(wǎng)時(shí)汽輪機(jī)的頻率控制； C、發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)與頻率調(diào)節(jié) 控制計(jì)算機(jī)(I)計(jì)算出發(fā)電機(jī)電壓、電網(wǎng)電壓、發(fā)電機(jī)頻率、電網(wǎng)頻率以及發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相角差，經(jīng)電壓及無功控制信號單元(9)輸出4 20mA控制信號給自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(6. I)，經(jīng)速度控制信號單元(11)輸出開關(guān)量增減信號給汽輪機(jī)控制器(8)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)(6)電壓調(diào)節(jié)與汽輪機(jī)頻率調(diào)節(jié)； D、發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并網(wǎng) 發(fā)電機(jī)(6)輸出電壓、頻率和相位與電網(wǎng)電壓、頻率、相位滿足同期并網(wǎng)的條件后，控制計(jì)算機(jī)(I)通過發(fā)電機(jī)出口開關(guān)分合控制單元(16)輸出控制信號給發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并網(wǎng)； E、發(fā)電機(jī)保護(hù)與報(bào)警 控制計(jì)算機(jī)(I)計(jì)算出發(fā)電機(jī)(6)輸出電壓、電流和頻率與設(shè)定值進(jìn)行比較和判斷，經(jīng)故障保護(hù)與報(bào)警信號單元(15)輸出發(fā)電機(jī)(6)過欠壓保護(hù)、過欠頻保護(hù)、電網(wǎng)失電保護(hù)、逆功率保護(hù)以及單相接地保護(hù)信號并報(bào)警； F、遠(yuǎn)程監(jiān)控 控制計(jì)算機(jī)⑴計(jì)算出發(fā)電機(jī)電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)通信單元(5)與上位機(jī)通信，將這些參數(shù)傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種余熱回收汽輪發(fā)電機(jī)組的綜合控制與保護(hù)裝置及綜合控制與保護(hù)方法，裝置包括控制計(jì)算機(jī)、電壓傳感器、電流傳感器、通信單元、以及故障保護(hù)與報(bào)警信號單元；電壓傳感器和電流傳感器安裝在發(fā)電機(jī)輸出線路上,并通過模擬連線與控制計(jì)算機(jī)相連；控制計(jì)算機(jī)還有電壓及無功控制信號單元。方法包括發(fā)電機(jī)的恒功率因數(shù)控制、汽輪機(jī)有功功率控制、發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)與頻率調(diào)節(jié)、發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并網(wǎng)等步驟。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是集成度高，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低，安裝方便，調(diào)試工作量小，適用范圍廣，具有高效和高可靠性，能與上位機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控與診斷的目的。方法優(yōu)點(diǎn)包括自動(dòng)化程度高、易于操作、穩(wěn)定可靠。
文檔編號F01D19/00GK102709948SQ20121020080
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者夏煥錦, 彭紹偉, 李志 , 梅映新, 高水華 申請人:武漢長海高新技術(shù)有限公司